一种多能源系统数字孪生应用流程建模与部署方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种多能源系统数字孪生应用流程建模与部署方法及系统，包括整理多能源系统应用流程建模与部署逻辑关系；根据所述关系建立基于有向无环图的工作流模型，执行工作流任务；所述工作流任务中各子任务间的传递信号通过轮询方式进行实时查询，至所述工作流最后一层任务均成功执行时，任务结束。基于各子任务间的依赖关系和相互独立关系，拆分成大量的小任务异步执行，其中具有依赖关系的各子任务间的传递信号通过轮询的方法进行实时查询，当需要修改应用流程需求，只需要对接口和部分子任务进行修改，提高了应用流程执行的效率和灵活性，克服了传统应用流程效率较低和不灵活的问题，对提高多能源系统数字孪生建模与发展具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
一种多能源系统数字孪生应用流程建模与部署方法及系统
本专利技术涉及多能源系统数字孪生的
，尤其涉及一种多能源系统数字孪生应用流程建模与部署方法及系统。
技术介绍
多能源系统数字孪生是促进多能源系统高效、稳定运行的重要技术手段。多能源系统数字孪生是充分利用能源互联网的物理模型、先进计量基础设施的在线量测数据、能源互联网的历史运行数据，并集成电气、流体、热力、计算机、通信、气候、经济等多学科知识，进行的多物理量、多时空尺度、多概率的仿真过程，通过在虚拟空间中完成对能源互联网的映射，反映能源互联网的全生命周期过程。随着电力市场和能源互联网相关技术的快速发展，新能源和电动汽车大量并网，给多能源系统的供给侧和用户侧带来了不确定性，增加了能源站、供能网络和负荷之间的互动。为了提高电力系统电能质量，并确保多能源系统安全高效运行，需要对多能源系统进行功率预测和概率潮流等不确定研究。于此同时，从多元供应主体来看，不同类型的负荷对能源形式和需求量的要求存在差异，为了使多能源系统最优运行，需要对多能源系统分布式电源的容量、位置进行规划设计。为了了解系统多能源系统故障及系统异常工况下能否恢复到正常运行状态，需要对多能源进行电磁暂态仿真。综上所示，多能源系统设备众多、数据量大，业务复杂。多能源系统数字孪生多采用云仿真技术，将仿真过程中所用到的计算资源、存储资源的进行虚拟化云端，使用主机集群对大量仿真任务进行处理，从而完成传统的单机环境下无法完成或者需要很长时间才能完成的工作。随着多能源系统的逐步发展，设备的规模也在高速增长，云端越来越多的数据信息对其计算和存储能力提出了更高的要求。如何通过分布式计算将多能源系统应用流程进行有效建模和部署是多能源系统研究的重点。
技术实现思路
本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。鉴于上述现有多能源系统数字孪生应用流程建模存在的问题，提出了本专利技术。因此，本专利技术解决的技术问题是：现有多能源系统数字孪生应用流程建模方式不灵活，由于采用顺序建模方式，当应用流程中需要增加一个需求，即增加一个工作流时，整个应用流程都需要修改，浪费大量的人力和时间；效率较低，现有的多能源系统数字孪生应用流程建模方式中不同工作流交互依赖于信息的传递，而信息的传递受时序约束，无法充满发挥云仿真技术中并行计算的优势。为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：整理多能源系统应用流程建模与部署逻辑关系；根据所述关系建立基于有向无环图的工作流模型，执行所述工作流任务；所述工作流任务中各子任务间的传递信号通过轮询方式进行实时查询，至所述工作流最后一层任务均成功执行时，任务结束。作为本专利技术所述的多能源系统数字孪生应用流程建模与部署方法的一种优选方案，其中：所述逻辑关系包括，整理所述工作流子任务之间的依赖和并列关系，具有并列关系的子任务间相互独立，具有依赖关系的子任务间利用传递信号建立联系，对所述多能源系统中某个需求进行修改，仅需调整部分具有依赖关系的子任务以及传递信号，构成多能源系统数字孪生应用程序并行分解算法。作为本专利技术所述的多能源系统数字孪生应用流程建模与部署方法的一种优选方案，其中：所述基于有向无环图的工作流模型包括，根据多能源系统的应用场景构建基于有相无环图的工作流模型；整理所述工作流子任务之间的依赖关系并生成各子任务间的依赖信号；执行所述各子任务，在共享内存中存储所述子任务成功执行时相应的数据；当上层任务全部成功执行后，访问后续任务；当所述工作流最后一层任务均成功执行时，输出相应的数据和结束信号，任务结束。作为本专利技术所述的多能源系统数字孪生应用流程建模与部署方法的一种优选方案，其中：所述有向无环图包括，所述有向无环图，表示为G＝(V,E)，其中：V为有向无环图中全部节点的集合，E为所有的有向边的集合，所述有向无环图中的一个节点表示一个任务，所述有向无环图中的有向边表示节点间的优先约束，将只有出边的节点称为所述有向无环图的输入节点，将只有入边的节点则称为输出节点，所述有向无环图的优先约束使子节点接收到父节点的所有信息后开始执行。作为本专利技术所述的多能源系统数字孪生应用流程建模与部署方法的一种优选方案，其中：所述执行子任务包括，设定整个应用流程工作流为G，则整个工作流表示为G＝{A,B,C...N}，其中A,B,C...N分别为具有依赖关系的子任务，将子任务设定为H，则所述子任务H的进程可以抽象为如下方程：H＝fH(xH,xA,xB,xC...xN)其中：变量H为子任务H实施后产生的状态变量、输出变量及与其他任务流产生的交互信号，xH为仅与子任务H相关的输入参数，xA,xB,xC...xN分别为与H具有依赖关系的子任务产生的输入参数，所述子任务H只有接收到A,B,C...N的完整信号才能顺利实施。作为本专利技术所述的多能源系统数字孪生应用流程建模与部署方法的一种优选方案，其中：所述子任务还包括，在每个所述子任务中开辟一段共享内存，所述共享内存包括数据区和信号区，其中所述数据区存放与其他子任务具有依赖关系的数据，所述信号区存放工作流完成信号，记作FlagA,FlagB,FlagC...FlagN，表示该子任务已经完成，并将数据发送给具有依赖关系的其他任务。作为本专利技术所述的多能源系统数字孪生应用流程建模与部署方法的一种优选方案，其中：所述当上层任务全部成功执行后，访问后续任务包括，在所述访问后续任务之前，先在所述共享内存中判断该任务的所述上层依赖信号即FlagA,FlagB,FlagC...FlagN是否均为1，如果均为1，则从所述内存空间A,B,C...N取数据，并执行该任务，当该任务成功结束后，在所述共享内存中将其依赖信号置为1，并存储相应的数据，并对成功接收到的所述上层依赖信号发送一个成功接受的反馈信号。作为本专利技术所述的多能源系统数字孪生应用流程建模与部署方法的一种优选方案，其中：所述轮询方式包括，若所述上层依赖信号FlagA,FlagB,FlagC...FlagN不均为1，则不在执行所述子任务H的后续任务，并重新访问所述上层依赖信号Flag中不为1的信号，形成一种轮询查询机制。作为本专利技术所述的多能源系统数字孪生应用流程建模与部署系统的一种优选方案，其中：作为本专利技术所述的多能源系统数字孪生应用流程建模与部署系统的一种优选方案，其中：结构参数分析模块用于对多能源系统的设备位置结构以及参数进行分析，包括逻辑关系分析、拓扑分析和设备参数分析；数据计算模块与所述结构参数分析模块相连接，根据所述结构参数分析模块的设备位置参数信息，计算所述多能源系统节点矩阵元素数据；有向无环图工作流模块与所述数据计算模块相连接，利用所述计算结果进行有向无环图工作流的应用，执行系统任务。作为本专利技术所述的多能源系统数字孪生应用流程建模与部署系统的一种优选方案，其中：所述数据计本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多能源系统数字孪生应用流程建模与部署方法，其特征在于：包括，/n整理多能源系统应用流程建模与部署逻辑关系；/n根据所述关系建立基于有向无环图的工作流模型，执行工作流任务；/n所述工作流任务中各子任务间的传递信号通过轮询方式进行实时查询，至所述工作流最后一层任务均成功执行时，任务结束。/n

【技术特征摘要】
1.一种多能源系统数字孪生应用流程建模与部署方法，其特征在于：包括，
整理多能源系统应用流程建模与部署逻辑关系；
根据所述关系建立基于有向无环图的工作流模型，执行工作流任务；
所述工作流任务中各子任务间的传递信号通过轮询方式进行实时查询，至所述工作流最后一层任务均成功执行时，任务结束。


2.如权利要求1所述的多能源系统数字孪生应用流程建模与部署方法，其特征在于：所述逻辑关系包括，
整理所述工作流子任务之间的依赖和并列关系，具有并列关系的子任务间相互独立，具有依赖关系的子任务间利用传递信号建立联系，对所述多能源系统中某个需求进行修改，仅需调整部分具有依赖关系的子任务以及传递信号，构成多能源系统数字孪生应用程序并行分解算法。


3.如权利要求2所述的多能源系统数字孪生应用流程建模与部署方法，其特征在于：所述基于有向无环图的工作流模型包括，
根据多能源系统的应用场景构建基于有相无环图的工作流模型；整理所述工作流子任务之间的依赖关系并生成各子任务间的依赖信号；执行所述各子任务，在共享内存中存储所述子任务成功执行时相应的数据；当上层任务全部成功执行后，访问后续任务；当所述工作流最后一层任务均成功执行时，输出相应的数据和结束信号，任务结束。


4.如权利要3所述的多能源系统数字孪生应用流程建模与部署方法，其特征在于：所述有向无环图包括，
所述有向无环图，表示为G＝(V,E)，其中：V为有向无环图中全部节点的集合，E为所有的有向边的集合，所述有向无环图中的一个节点表示一个任务，所述有向无环图中的有向边表示节点间的优先约束，将只有出边的节点称为所述有向无环图的输入节点，将只有入边的节点则称为输出节点，所述有向无环图的优先约束使子节点接收到父节点的所有信息后开始执行。


5.如权利要求2～4任一所述的多能源系统数字孪生应用流程建模与部署方法，其特征在于：所述执行子任务包括，
设定整个应用流程工作流为G，则整个工作流表示为G＝{A,B,C...N}，其中A,B,C...N分别为具有依赖关系的子任务，将子任务设定为H，则所述子任务H的进程可以抽象为如下方程：
H＝fH(xH,xA,xB,xC...xN)
其中：变量H为子任务H实施后产生的状态变量、输出变量及与其他任务流产生的交互信号，xH为仅与子任务H相关的输入参数，xA,xB,xC...xN分别为与H具有依赖关系的子任务产生的输入参数，所述子任务H只有接收到A,B,C...N的完整信号才能顺利实施。


6.如权利要求5所述的多能源系...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐学用，宋炎侃，马覃峰，雷金勇，于智同，万会江，李庆生，李冶，孙斌，艾鹏，张锐锋，陈巨龙，杨禾，
申请(专利权)人：贵州电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：贵州;52